JP6414921B2 - 発光ダイオード照明装置およびその組立方法 - Google Patents

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Description

本発明は発光ダイオード照明装置およびその組立方法に関する。
発光ダイオード(Light Emitting Diode,LED)照明装置は、省エネルギー、寿命が長く、適用性に優れ、応答時間が短く、エコ、などのような長所を有し、幅広く応用される見込みである。
発光ダイオードの性能は湿度と、温度と、機械的振動とに影響されやすいため、発光ダイオードを使用寿命内に正常に動作させるために、発光ダイオード照明装置の良好な防水性能と、放熱性能と、機械的振動の防止性能とが要求される。
本発明に係る実施例は、取付面を1つ有するベースと、前記ベースの取付面に設けられる発光ダイオード素子と、前記ベースの前記取付面の一方の側に設けられるレンズ部材と、前記ベースと前記レンズ部材との間に設けられるガスケットであって、前記発光ダイオード素子を前記ガスケットによって囲まれる領域に位置させるガスケットと、前記レンズ部材の前記ベースの反対側に設けられ前記レンズ部材の一部に対向する第１部分と、前記第１部分から延びて前記ベースに接続される第２部分と、を含む固定部材であって、前記固定部材の第１部分が前記レンズ部材に対して前記ベースに向かう圧力を付与する固定部材と、を含む、、発光ダイオード照明装置である。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記ガスケットを支点として、前記固定部材の第１部分が前記ガスケットの内側において前記レンズ部材に付与するモーメントの絶対値が、前記固定部材の第１部分が前記ガスケットの外側において前記レンズ部材に付与するモーメントの絶対値以上である。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記レンズ部材と前記ベースとの間で前記ガスケットによって囲まれる領域は、密閉された収納スペースを構成し、前記発光ダイオード素子が前記収納スペース内に位置する。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記固定部材の第１部分は環形構造になり、前記ベースの取付面に垂直する方向で前記レンズ部材の周辺部分と重なるように設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材とが互いに対向する領域において、前記固定部材の第１部分における前記レンズ部材に対向する表面と前記レンズ部材における前記固定部材の第１部分に対向する表面とのいずれか一方に突起部が設けられ、他方に第１溝が設けられ、前記突起部が前記第１溝に嵌合される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記突起部または前記第１溝と前記固定部材の第２部分との間、および前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材との間に隙間を有する。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記突起部または前記第１溝が前記ガスケットの内側または前記ガスケットの真上に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記突起部が前記固定部材の第１部分に設けられ、前記第１溝が前記レンズ部材に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記第２部分が前記レンズ部材の側面から前記ベースの側面まで延びる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記固定部材の第２部分を前記ベースに接続させるように、前記第２部分と前記ベースとが互いに係合する係合構造に形成される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記固定部材の第２部分を前記ベースに接続させるように、前記第２部分における前記ベースに対向する内側面と、前記ベースにおける前記第２部分に対向する側面とが互いに係合するねじ構造に形成される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記固定部材の第２部分は締結部材によって前記ベースに接続される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記レンズ部材と前記ベースとの互いに対向する表面の少なくとも一方には第２溝が設けられ、前記ガスケットが前記第２溝に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記レンズ部材と前記ガスケットとの接触位置の表面と、前記ベースと前記ガスケットとの接触位置の表面との距離は、前記ガスケットが前記ベースの取付面に垂直する方向で圧力を受けない最初寸法よりも小さい。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記ベースと前記レンズ部材との間で、前記ガスケットの箇所にシーラントが設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記シーラントが前記ガスケットの外側に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、少なくとも１つの発光ダイオード素子を含み、前記透明部材上は少なくとも１つのレンズを含み、前記少なくとも１つの発光ダイオード素子と前記少なくとも１つのレンズが対応される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記ガスケットによって囲まれる領域において、前記レンズ部材の少なくとも一部が前記ベースに接触される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記レンズ部材が、レンズが設けられた透明板状部材である。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記第２部分が一体的な環状構造である。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記第２部分が分離された複数の第２サブ部分を含む。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記複数の第２サブ部分が前記レンズ部材の周辺に均一に分布される。
例えば、本発明の１つの実施例における発光ダイオード照明装置において、前記発光ダイオード照明装置は発光ダイオードモジュールあるいは発光ダイオード灯具である。
本発明の実施例は、前記第１部分の前記レンズ部材に対向する表面を上向きにするように前記固定部材を設けるとともに、前記レンズ部材を前記固定部材に設けるステップと、前記レンズ部材に前記ガスケットを設けるステップと、前記発光ダイオード素子が設けられたベースを、前記発光ダイオード素子が設けられた一側が前記レンズ部材に対向する状態で、前記レンズ部材と前記ガスケットに設けるとともに、前記固定部材の第２部分を前記ベースに接続させるステップと、を含む、発光ダイオード照明装置の組立方法である。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材とが互いに対向する領域において、前記固定部材の第１部分における前記レンズ部材に対向する表面と、前記レンズ部材における前記固定部材の第１部分に対向する表面とのいずれか一方に突起部が設けられ、他方に第１溝が設けられ、前記レンズ部材を前記固定部材に設けるステップで、前記突起部を前記第１溝に嵌合する。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、前記ベースをレンズ部材と前記ガスケットとに設けるステップの前に、前記レンズ部材におけるシールリングの箇所にシーラントを設けるステップをさらに含む。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、前記シーラントが前記シールリングの外側に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、前記レンズ部材には前記ガスケットにマッチングされる第２溝が設けられ、前記ガスケットが前記第２溝に設けられる。
本発明の実施例の技術案をさらに明確に説明するために、以下で実施例の図面を簡単に説明する。以下の図面は本発明の一部の実施例に過ぎなく、本発明をこれに限定されるものではないことが明らかである。
図１は発光ダイオード照明装置の断面模式図である。
図２ａは発光ダイオード照明装置の断面模式図である。
図２ｂ是発光ダイオード照明装置の平面模式図である。
図３は発光ダイオード照明装置の部分断面模式図である。
図４は発光ダイオード照明装置の断面模式図である。
図５は発光ダイオード照明装置の断面模式図である。
図６は発光ダイオード照明装置の断面模式図である。
図７は発光ダイオード照明装置の組立方法のフローチャートである。
本発明の目的と、技術案と、長所とをさらに明確するためには、以下は本発明の実施例の図面を結合し、本発明の実施例の技術案を明瞭かつ全面に説明する。勿論、説明した実施例は本発明の一部であり、全ての実施例ではない。説明した本発明の実施例に基づいて、当業者は創造的な労働を払わずに得られる他の実施例のすべてが、本発明の保護範囲に含まれる。
別途で定義された以外に、ここで使用された技術専門用語もしくは科学専門用語は当業者が理解した通常の意味であるべきである。本発明の明細書および請求項に使用された「第１」と「第２」と、類似した言葉とは、何らかの順番と、数量もしくは重要性を表すためでなく、異なる構成部分を区別するためのみである。
発光ダイオード照明装置１００であって、図１に示すように、少なくとも１つの発光ダイオード素子１２０と、発光ダイオード素子１２０を取り付けるためのベース１１０と、発光ダイオード素子１２０の上方に設けられるレンズ部材１３０であって、このレンズ部材１３０に少なくとも１つのレンズ１３１が設けられ、各レンズ１３１が１つの発光ダイオード素子１２０に対応し、かつ、対応の発光ダイオード素子１２０に対して配光するために用いられる、レンズ部材１３０と、レンズ部材１３０とベース１１０との間に押し潰され、密閉用のガスケット１４０と、を含む発光ダイオード照明装置１００である。発光ダイオード素子１２０は、レンズ部材１３０と、ベース１１０と、ガスケット１４０とによって形成された密閉空間内に位置する。ガスケット１４０は、弾性変形するようにレンズ部材１３０とベース１１０との間に押し潰される必要があり、レンズ部材１３０とベース１１０との表面に密着される。レンズ部材１３０は係合構造１７１によってベース１１０に固定される。
上記の構造において、レンズ部材１３０と係合構造１７１とは一体成形される。レンズ部材１３０の取材は、材料の透光性能と、機械的性能と、アウトドア性能とを考慮する必要があるが、係合構造は通常変形されるため、硬度、強度および弾性性能に優れたものが好ましい。そのため、レンズ部材１３０と係合構造１７１とが一体成形されるのであれば、レンズ部材と係合構造とを製造するための材料の種類がより少ない。また、係合構造１７１とレンズ部材１３０とが一体成形され、異なる製品に対し、複数の係合構造とレンズ部材とが一体成形されるための金型が必要となり、一体成形用の金型のコストが高く、金型修正のコストも高い。また、密閉性を保証するために、ガスケット１４０が押し潰され、レンズ部材１３０の中部は係合構造１７１とガスケット１４０とによって発光ダイオード素子１２０から離れる方向に突起されやすい。しかしながら、レンズ部材１３０におけるレンズ１３１が主に発光ダイオード素子１２０の配光に用いられるため、レンズ部材１３０の変形は配光の正確性に直接に影響を与え、さらに発光ダイオード照明装置１００の性能に影響を与える。
本発明の実施例は発光ダイオード照明装置であって、取付面を1つ有するベースと、ベースの取付面に設けられる発光ダイオード素子と、ベースの取付面の一方の側に設けられるレンズ部材と、ベースとレンズ部材との間に設けられるガスケットであって、発光ダイオード素子をガスケットによって囲まれる領域に位置させるガスケットと、レンズ部材のベースの反対側に設けられレンズ部材の一部に対向する第１部分と、第１部分から延びてベースに接続される第２部分と、を含む固定部材であって、固定部材の第１部分がレンズ部材に対してベースに向かう圧力を付与する固定部材と、を含む、発光ダイオード照明装置である。本発明の実施例において、固定部材とレンズ部材とは分離された部材であり、固定部材のみがよい弾性性能と高い強度を有すればよく、レンズ部材の弾性性能と強度性能に対する要求が低減される。そのため、レンズ部材を作る材料の選択範囲が広がる。また、固定部材とレンズ部材とは分離された部材であるため、固定部材とレンズ部材とを別々で成形することができ、固定部材の金型が１つのみ必要であり、異なる製品のレンズ部材に対応する金型を単独で設計し、製造すればよく、それによって、固定部材とレンズ部材とを製造するための金型が簡略化され、金型製造と金型修正のコストが低減される。
本発明のいくつかの実施例において、ガスケットを支点として、固定部材の第１部分がガスケットの内側においてレンズ部材に付与するモーメントの絶対値が、固定部材の第１部分がガスケットの外側においてレンズ部材に付与するモーメントの絶対値以上である。
本発明の少なくとも１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置およびその組立方法は、レンズ部材の真ん中が突起されやすい問題を避けることができる。
第１実施例
図２ａと図２ｂは本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置を示す模式図で、図２ｂは平面図で、図２ａは図２ｂにおける線ＡＡ’に沿った断面図である。図２ａと図２ｂに示すように、発光ダイオード照明装置２００は、取付面２１１を1つ有するベース２１０と、ベース２１０の取付面２１１に設けられる発光ダイオード素子２２０と、ベース２１０の取付面２１１の一方の側に設けられるレンズ部材２３０と、ベース２１０とレンズ部材２３０との間に設けられるガスケット２４０であって、発光ダイオード素子２２０をガスケット２４０によって囲まれる領域に位置させるガスケット２４０と、レンズ部材２３０のベース２１０の反対側に設けられレンズ部材２３０の一部に対向する第１部分２５１と、第１部分２５１から延びてベース２１０に接続される第２部分２５２と、を含む固定部材２５０であって、固定部材２５０の第１部分２５１がレンズ部材２３０に対してベース２１０に向かう圧力を付与する固定部材２５０と、を含む。
例えば、ガスケット２４０を支点とし、固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の内側においてレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値が、固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の外側においてレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値以上である。
図２aと図２ｂに示すように、固定部材２５０は、レンズ部材２３０をベース２１０に押さえるとともに、ガスケットの密閉作用によって、レンズ部材２３０とベース２１０との間にガスケット２４０によって囲まれる領域に、密閉された収納スペースを構成する。すなわち、この収納スペースは前記レンズ部材と前記ベースと前記ガスケットとによって囲まれたものである。発光ダイオード素子２２０は収納スペース内に位置する。本発明に係る実施例において、固定部材２５０が上記第１部分２５１および第２部分２５２に分けられるのは、説明の利便性のためである。固定部材２５０の第１部分２５１と第２部分２５２とは固定接続されてもよく、一体形成されてもよく、本発明に係る実施例に特に限定されるものではない。上記第１部分２５１はレンズ部材２３０に対向するベースの反対側の部分であるため、レンズ部材２３０に直接に圧力を付与する部分である。
上記図１に示す構造において、レンズ部材と、ベースに固定するための部分とは一体化された構造であるため、固定を行う過程において、ガスケット１４０が支点に形成されることによって、レンズ部材の中部(ガスケットの内側の部分)に突起が形成され、発光ダイオード素子とそれに対応されるレンズとの光路の係合に影響を与えてしまう。本発明に係る実施例において、レンズ部材２３０と固定部材２５０とは互いに分離された構造である。レンズ部材２３０とガスケット２４０とを一つのてこと見なすと、固定部材２５０の第１部分２５１がレンズ部材２３０にベース２１０に向かって圧力を付与し、また、ガスケット２４０を支点とし、固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の内側でレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値は、固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の外側でレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値以上である。モーメントがこのように設けられる場合に、レンズ部材２３０におけるガスケット内側に位置する部分は、ベースに向かって押される傾向があるため、レンズ部材２３０の中部が発光ダイオード素子２２０に離れる方向に向かって突起することを避け、レンズ部材２３０と発光ダイオード素子２２０との相対位置の変化を避け、レンズ部材２３０と発光ダイオード素子２２０と良好な配光性能を保証できる。
固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の内側でレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値が、固定部材２５０の第１部分２５１がガスケット２４０の外側でレンズ部材２３０に付与するモーメントの絶対値以上であることについては、第１部分２５１がガスケットの内側またはガスケットの真上のみでレンズ部材２３０に接触され、つまり、ガスケットの内側のみでレンズ部材２３０に下向きの押圧力を付与(この際に、第１部分２５１がガスケットの外側に付与するモーメントが０と見なしてもよい)してもよく、第１部分２５１がガスケットの外側と内側との両方にレンズ部材２３０に接触され、付与されるモーメントが上記関係を満たすようにしてもよく、本発明に係る実施例が特にそれに限定されるものではない。別の観点から見れば、第１部分２５１がレンズ部材２３０に付与する力を１つの力に合成すると、この合力の作用点はガスケットの内側またはガスケットの真上に位置し、レンズ部材２３０の中部が固定部材２５０の押圧によって上向きに突起されないように保証できる。
図３はガスケットの延びる方向に垂直される方向に切った部分断面模式図であり、ガスケット付近における一部の断面のみ示す。図３から見えるように、ガスケットの外側と内側において、第１部分はレンズ部材に下向き(ベースに向かう方向)の圧力のみ付与することができる。固定部材２５０の第１部分２５１がレンズ部材２３０に対する圧力は、ガスケット２４０の外側における力Ｆ１とガスケットの内側における力Ｆ２とを含んでもよい。ガスケット２４０を支点とすると、力Ｆ１と力Ｆ２とが２つのモーメントを形成する。この２つのモーメントはレンズ部材２３０を、異なるガスケット２４０の回り回転傾向を有させる。力Ｆ１によるモーメントの絶対値がＦ２によるモーメントの絶対値より大きくなると、レンズ部材２３０のガスケットの外側の部分が下に押されるとともに、レンズ部材２３０の中部が上に突起される。力Ｆ２によるモーメントの絶対値がＦ１によるモーメントの絶対値以上であると、レンズ部材２３０の中部が突起されなく、レンズ部材におけるレンズと発光ダイオード素子との間の係合関係を保証できる。図３において力Ｆ１とＦ２という簡単な２つの力のみを例として説明したが、Ｆ１とＦ２はそれぞれ分散してガスケットの外側と内側に付与された複数の力であってもよい。いくつかの実施例において、Ｆ１がゼロでもよく、この際に、第１部分２５１がレンズ部材２３０の外側に付与する一部のモーメントがゼロと見なしてもよい。
本発明に係るいくつかの実施例において、固定部材２５０がレンズ部材２３０に対してガスケット２４０に垂直されるすべての断面で上記モーメントの関係を満たす。これによって、レンズ部材２３０の中部が上に突起されることをさらに保証することができる。
本明細書において、「ガスケットの真上に位置される」とは、ベースの取付面に垂直される方向においてガスケットの位置に重なり、レンズ部材２３０のベースの反対側を指す。本明細書において、ガスケットの内側と外側はベース２１０の取付面に平行される平面内の方向であり、ガスケットによって囲まれる領域はガスケットの内側と称され、ガスケット外の領域はガスケットの外側と称される。
例えば、発光ダイオード素子２２０は例えば独立でパッケージングされた発光ダイオードランプビーズや、集積発光ダイオード光源や、発光ダイオードチップである。
例えば、ベース２１０はシェードまたは放熱器であり、ベース２１０の取付面２１１は発光ダイオード素子２２０の取り付けに用いられる。発光ダイオード素子２２０をベース２１０に直接に設けてもよく、発光ダイオード素子をＰＣＢ基板(Printed Circuit Board、プリント回路基板)に設け、発光ダイオード素子が設けられたＰＣＢＡ(Printed Circuit Board Assembly、プリント回路基板アセンブリ)に形成され、プリント回路基板アセンブリをベース２１０に設けるようにしてもよい。本発明に係る実施例はベース２１０を特に限定していなく、例えば、ベース２１０は、発光ダイオード素子２２０を直接に設けた硬質基板でもよく、ＰＣＢ基板と放熱器構造とを含んだ積層構造でもよい。
例えば、レンズ部材２３０にリブを設けてもよく、あるいはレンズ部材２３０を部分的に肉厚にしてもよく、レンズ部材２３０の変形を防止する。レンズ部材２３０の材料は例えばＰＣ(ポリオレフィン)またはＰＭＭＡ(ポリメチルメタクリレートで、アクリルとも呼ばれる)である。
例えば、固定部材２５０は例えばグランドブッシュや、放熱器や、シェードでもよい。固定部材２５０は例えば透光材料、または、製造されやすくコストが低く機械的性能が良い金属材料によって作られる。
例えば、固定部材２５０とレンズ部材２３０とは分離された部材である。固定部材２５０とレンズ部材２３０とが一体形成される場合に、それらがベース２１０に係合する場合に弾性変形する必要があり、よい弾性性能が好ましくて、かつ、大きい強度が好ましいので、固定部材２５０とレンズ部材２３０とを製造するための材料の種類が比較的に少ない。固定部材２５０とレンズ部材２３０とが分離された部材である場合に、固定部材２５０のみが良い弾性性能と大きい強度を有すればよく、レンズ部材２３０の弾性性能と強度性能に対する要求が低減される。そのため、レンズ部材２３０を作るための材料の選択範囲が広がり、よって、異なる性能の要求によって異なる材料でレンズ部材２３０を作ることができ、例えば難燃性に対する要求が高い場合に、難燃性が高いが弾性性能が低いグラスなどを利用してもよく、例えば強度に対する要求が高い場合に、強度が大きいが弾性性能が低い有機グラス材料または無機グラス材料を利用してもよく、例えば光透過率に対する要求が高い場合に、透過率が高いが強度が低いＰＭＭＡ（アクリル）材料を利用してもよい。
例えば、固定部材２５０とレンズ部材２３０とが一体成形される場合に、異なる製品に対し複数の固定部材２５０とレンズ部材２３０との一体成形用の金型が必要となり、固定部材２５０とレンズ部材２３０との一体成形用の金型のコストが高く、金型修正のコストも高い。固定部材２５０とレンズ部材２３０とが分離された部材の場合に、固定部材２５０とレンズ部材２３０とを別々で成形することができ、固定部材２５０の金型が１つのみ必要であり、異なる製品のレンズ部材２３０に対応する金型を単独で設計し、製造すればよく、それによって、固定部材２５０とレンズ部材２３０とを製造するための金型が簡略化され、金型製造と金型修正のコストが低減される。
例えば、ガスケット２４０は例えば閉鎖された環形で、その断面は例えば円型か、Ｔ型か、または数字「７」の型などの他の形状で、ガスケット２４０の材料は例えばシリカゲルや、ゴムや、他の弾性材料である。
例えば、ガスケット２４０とレンズ部材２３０との間とも、ガスケット２４０とベース２１０との間ともしまりばめで、ガスケット２４０が変形されるとともに、レンズ部材２３０とベース２１０との間に押し潰される。すなわち、レンズ部材２３０とガスケット２４０との接触位置の表面と、ベース２１０とガスケット２４０との接触位置の表面との距離は、ガスケット２４０がベース２１０の取付面２１１に垂直される方向において受圧されていない際の最初寸法より小さい。すなわちガスケット２４０はレンズ部材２３０とベース２１０との間に押し潰され、弾性変形が発生され、レンズ部材２３０とベース２１０との表面に密着される。このようなしまりばめによって、上記密閉される収納スペースの形成に有利である。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、固定部材２５０の第１部分２５１は環形構造になり、レンズ部材２３０の周辺部分に対向するように設けられ、すなわち、固定部材２５０の第１部分２５１は、前記ベースの取付面に垂直される方向において前記レンズ部材の周辺部分に重なるように設けられる。このような構造は、レンズ部材２３０の応力の均一性に有利であり、収納スペースの良好な密閉性の保証に有利である。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、固定部材２５０の第１部分２５１とレンズ部材２３０とが互いに対向する領域において、固定部材２５０の第１部分２５１がレンズ部材２３０に対向する表面と、レンズ部材２３０が固定部材２５０の第１部分２５１に対向するとのいずれか一方に突起部２６１を設け、他方に第１溝２６２を設け、突起部２６１が第１溝２６２に嵌合される。例えば、図２aに示す実施例において、固定部材２５０に、レンズ部材に向かう突起部２６１が設けられ、レンズ部材２３０に突起部２６１に係合される溝２６２が設けられる。突起部２６１は溝２６２に嵌合される。
例えば、突起部２６１と第１溝２６２とは、ガスケット２４０の内側に、またはガスケット２４０の真上に設けられる。突起部２６１と第１溝２６２とが設けられた実施例において、突起部２６１と第１溝２６２との設置によって、固定部材２５０とレンズ部材２３０との相互位置関係が安定になる。
例えば、突起部２６１は環状構造でもよく、あるいは、突起部２６１は複数あり、その複数の突起部２６１が間隔をあけて設けられ、固定部材の環形構造の延びる方向に沿って分布されてもよい。第１溝２６２は、突起部２６１に係合される環状溝であり、あるいは、複数の突起部２６１に対応される複数の間隔をあけて設けられた溝である。例えば、環状構造の突起部２６１および環状溝２６２は組み付けやすい。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、図２aに示すように、突起部２６１または第１溝２６２と固定部材２５０の第２部分２５２との間、および固定部材２５０の第１部分２５１とレンズ部材２３０との間に隙間を有する。上記のように、突起部の高さと第１溝の深さを合理的に設置することによって、突起部２６１と第１溝２６２との位置が固定部材２５０とレンズ部材２３０との間の着力点になることができ、固定部材２５０の第１部分２５１とレンズ部材２３０との間に隙間を有することは、固定部材２５０のこの部分がレンズ部材２３０に力を付与しないようにするため、このように設置することで、レンズ部材２３０に付与される力の状態を制御しやすくなり、上記モーメントの関係を実現しやすくさせることによってガスケットの内側におけるレンズ部材の突起を避け、レンズ部材２３０が発光ダイオード素子２２０に離れる方向に突起することを避け、レンズ部材２３０と発光ダイオード素子２２０との良好な配光性能を保証できる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、突起部２６１は固定部材２５０の第１部分２５１に設けられ、第１溝２６２はレンズ部材２３０に設けられる。
例えば、第１溝２６２は固定部材２５０の第１部分２５１に設けられ、突起部２６１はレンズ部材２３０に設けられてもよい。
例えば、突起部２６１は例えば階段状の突起部で、第１溝２６２は例えば階段状の突起部に係合される階段状の溝である。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、図２に示すように、第２部分２５２はレンズ部材２３０の側面からベース２１０の側面まで延びる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０とは互いに係合する係合構造２７１を形成し、第２部分２５２をベース２１０に接続させる。本発明に係る実施例は係合構造２７１の具体的な形式を特に限定していなく、例えば、図２に示すように、第２部分２５２の末端に、内側に向かって突起される突起部を有し、この突出部はベースにおける凹んだ構造に互いに係合することができる。本発明に係る実施例はほかの任意の適切な係合構造を採用してもよい。
例えば、固定部材２５０の第２部分２５２を調節し、第２部分２５２が照明装置の周辺に分布される各部分の寸法を一致させてもよく、よって、固定部材２５０が各部分においてレンズ部材に付与する力を均一させることができる。また、係合構造２７１は、ガスケット２４０が各箇所で付与された力の不均一によるガスケット２４０とレンズ部材２３０とベース２１０との間との微小な隙間の発生を避けることができ、水蒸気がレンズ部材２３０とベース２１０とガスケット２４０とによって形成された密閉空間に入り、発光ダイオード素子２２０の性能と使用寿命に影響を与えることを避ける。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、レンズ部材２３０とベース２１０とがお互いに対向する表面の少なくとも１つには第２溝２８０が設けられ、ガスケット２４０は第２溝２８０の中に設けられる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、ベース２１０とレンズ部材２３０との間に、ガスケット２４０の箇所に、シーラントが設けられる。シーラントとガスケット２４０とが結合された二重シールはシール性能をさらに向上することができる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、シーラントはガスケット２４０の外側に設けられる。シーラントをガスケット２４０の外側に設けることによって、シーラントが発光ダイオード素子２２０への汚染を避けることができ、よい密閉作用を実現することができる。
例えば、ガスケット２４０にマッチングされる第２溝２８０を設けることは、シール性能をさらに向上することができ、それに、シーラントの塗布をしやすくさせ、シーラントの溢れ出しによるレンズ部材２３０または発光ダイオード素子２２０に対する汚染を防止する。
例えば、第２溝２８０は例えば階段状の溝で、ガスケット２４０は例えば階段状の第２溝に係合される階段状の断面を有する。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、発光ダイオード素子２２０は少なくとも１つの発光ダイオード素子２２０を含み、レンズ部材２３０上には少なくとも１つのレンズ２３１を含み、少なくとも１つの発光ダイオード素子２２０と少なくとも１つのレンズ２３１は一々対応する。
例えば、各レンズ２３１は対応の発光ダイオード素子２２０に配光するために用いられる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、ガスケット２４０によって囲まれる領域において、レンズ部材２３０の少なくとも一部分はベース２１０に接触される。
例えば、レンズ部材２３０とベース２１０とは面で貼り合わせ(例えばレンズ部材２３０における、レンズの箇所以外の多くの底面がベースに貼り合わせる)てもよく、点で貼り合わせてもよい。両者が面で貼り合わせる場合に、レンズ部材２３０の変形はほぼ無視されてもよいが、大量生産の際に、その製造精度がより高く要求され、製造コストが向上される。両者が点で貼り合わせる場合に、レンズ部材２３０は部分変形しやすいが、製造精度に対する要求が低減され、コストも低減できる。実際の生産において、製品の具体的な要求に応じて、面で貼り合わせる方式または点で貼り合わせる方式を採用してもよく、部分的な面で貼り合わせる方式と点で貼り合わせる方式を結合する方式を採用してもよい。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、レンズ部材２３０はレンズ２３１が設けられた透明板状部材である。
第２部分２５２が一体的な環状構造をすることによって、ガスケット２４０の応力を均一させることができ、さらによいシール効果を取得する。
図２ｂに示す実施例において、固定部材２５０の第２部分２５２は分離された複数の第２サブ部分を含む。図２ｂに示すように、これらの第２サブ部分はレンズ部材２３０または第１部分２５１の周辺に設けられ。第２部分２５２が複数の第２サブ部分である場合に、製品の重さを低減することができ、材料を省き、コストを低減できる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、複数の第２サブ部分はレンズ部材２３０の周辺に均一的に分布される。複数の第２サブ部分の均一的な分布は、ガスケット２４０の応力を均一させることができ、さらによいシール効果を取得することができる。
しかしながら、本発明に係る実施例は図２ｂに示すような固定部材２５０が分離された形式に限定されるものではない。例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、固定部材２５０の第２部分２５２は一体的な環状構造でもよい。または、固定部材２５０の第２部分２５２は、第１部分２５１に連なる環状構造と、環状構造から延びるベースに接続される複数の接続部分とを含んでもよい。この複数の接続部分は、レンズ部材２３０の周辺に均一的に分布されてもよい。
固定部材２５０の第２部分は、分離された複数の開け口構造を含んでも、一体的な環状構造(係合構造)を含んでも、固定部材２５０とベース２１０とを結合する際に、ベースの周辺における各箇所を同時に結合させてもよく、よって、固定部材２５０がレンズ部材２３０の周辺に均一的な圧力を付与することができ、圧力の不均一によるガスケットの変形の不均一による、ガスケットと、レンズ部材とベースとの間との微小な隙間を防止する。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置２００において、発光ダイオード照明装置は発光ダイオードモジュールまたは発光ダイオード灯具である。発光ダイオード照明装置が発光ダイオードモジュールの場合に、灯具のハウジングに取り付けることができ、発光ダイオード灯具を形成する。
図２ｂに示す平面模式図において、本発明の実施例に係る照明装置が略矩形の平面構造として示されるが、本発明の実施例に係る照明装置の平面の形状は矩形に限定されるものではなく、正方形か、円形か、楕円形か、またはほかの任意の規則形あるいは不規則系でもよい。
第２実施例
本発明の１つの実施例は発光ダイオード照明装置２００であって、図４に示すように、固定部材２５０の第２部分２５２をベース２１０に接続させるために、第２部分２５２がベース２１０に対向する内側面と、ベース２１０が第２部分２５２に対向する側面とは、互いに係合するねじ構造２７２に形成される。
例えば、この発光ダイオード照明装置の平面構造は円形構造である。固定部材２５０とベース２１０との接続はねじ接続の方式を採用し、円形構造の照明装置のアセンブリングに適用される。
例えば、ねじ構造２７２は雌ねじと雄ねじとを含む。固定部材の第２部分がベースに対向する内側面には雌ねじが設けられ、ベースが第２部分に対向する側面には雄ねじが設けられ、雄ねじは第２部分がベースに対向する内側面に設けられた雌ねじに係合するために用いられる。
例えば、取り付ける過程において、ねじ構造２７２を利用した接続方式は固定部材がレンズ部材に対する圧力を均一させるため、ガスケットが各箇所に付与された力の不均一によるシールリング２４０とレンズ部材２３０とベース２１０との間との微小な隙間の発生を避けることができ、水蒸気がレンズ部材２３０とベース２１０とガスケット２４０とによって形成された密閉空間に入り、発光ダイオード素子２２０の性能と使用寿命に影響を与えることを避ける。それに、ねじ構造２７２の設計と製造の難易度が低く、レンズ部材２３０をベース２１０に直接に位置づけることができ、固定部材２５０とベース２１０を締めて固定する際に、レンズ部材２３０とベース２１０との相対位置に影響を与えずに、レンズ部材２３０におけるレンズ２３１と発光ダイオード素子２２０との良好な配光性能を保証する。
第２実施例に係る発光ダイオード照明装置のほかの構造は第１実施例に係る発光ダイオード照明装置に類似され、第１実施例の説明を参照してもよく、ここで説明を省略する。
第３実施例
例えば、本発明の１つの実施例は発光ダイオード照明装置２００であって、図５と図６に示すように、固定部材２５０の第２部分２５２は締結部材２７３によってベース２１０に接続される。
例えば、図５に示すように、締結部材２７３Ａは、取付面２１１に垂直される方向において、固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０とを固定するように設けてもよい。
例えば、図６に示すように、締結部材２７３Ｂは、取付面２１１に平行される方向（すなわちベース２１０の側面）において、固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０とを固定するように設けてもよい。この実施例において、固定部材２５０の第２部分は、ベースに向かって伸びてベースの側面まで延びた部分を含み、締結部材２７３Ｂは第２部分におけるベースの側面まで延びた部分をベースの側面に固定する。
例えば、締結部材２７３Ａと締結部材２７３Ｂとはボルトでもよく、ベースにおける雌ねじを有する穴の中にねじ込まれて固定されることができる。しかしながら、本発明に係る実施例はそれに限定されるものではなく、締結部材２７３Ａと締結部材２７３Ｂとは任意の適切な締結部材の形式を採用することができる。
例えば、固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０にはプレ固定装置を設けてもよい(図示せず)。プレ固定装置は例えばピンとピン穴とを含む。いくつかの実施例において、固定部材２５０の第２部分２５２に、ピンの貫通に供されるピン穴が設けられ、ベースにも、ピンの挿入と固定のためのピン穴が設けられる。締結部材２７３Ａが取付面２１１に垂直されるように設ける図５に示す実施例において、ピンは取付面２１１に垂直されるように設けてもよく、締結部材２７３Ｂが取付面２１１に平行されるように設ける図６に示す実施例において、ピンは取付面２１１に平行されるように設けてもよく、すなわち、ピンの設置方式は締結部材の設置方式を参照することができ、ピンと締結部材とが、取付面に平行される平面における位置が異なるだけである。しかし、本発明に係る実施例はそれに限定されるものではない。組み付けの際に、レンズ部材２３０とベース２１０とを押し潰し、ガスケット２４０を変形させ、押し潰した後に固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０とにピンを挿入し、それらの位置を変更させないようにし、それから締結部材２７３Ｂによって固定部材２５０の第２部分２５２とベース２１０とを固定する。締結部材によって固定する前に先にピンを挿入し、固定部材２５０とベース２１０との相対位置を固定させ、固定部材２５０がレンズ部材２３０に付与する力の均一性を保証し、異なる締結部材がそれぞれ固定することによる圧力の不均一を避ける。
例えば、締結部材２７３Ｂを利用しベース２１０の側面において固定する際に、ガスケット２４０の位置と形に対する影響が小さく、締結部材２７３Ｂを締める力の大きさによって、シールリング２４０に付与する力を不均一にさせることがなく、シールリング２４０のシール性能に対する影響を避ける。また、固定部材２７３の構造がより簡単で、コストがより低い。
第３実施例に係る発光ダイオード照明装置のほかの構造は第１実施例に係る発光ダイオード照明装置に類似され、第１実施例における説明を参照してもよく、ここで説明を省略する。
上記第１から第３実施例において、固定部材の第２部分が係合構造と、ねじ構造と、締結部材との方式でベースに接続されることをそれぞれ列挙したが、本発明に係る実施例はそれに限定されるものではなく、ほかの接続方式を採用してもよい。
第４実施例
本発明の実施例は発光ダイオード照明装置の組立方法であって、図７に示すように、この組立方法は、第１部分のレンズ部材に対向する表面を上向きにするように固定部材を設けるとともに、レンズ部材を固定部材に設けるステップと、レンズ部材にガスケットを設けるステップと、発光ダイオード素子が設けられたベースを、発光ダイオード素子が設けられた一側がレンズ部材に対向する状態で、レンズ部材とガスケットに設けるとともに、固定部材の第２部分をベースに接続させるステップと、を含む。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法は、ガスケットが重力によって変形され、シール性能に影響を当てえることを避ける。
例えば、固定部材の第２部分とベースとの接続は例えば係合か、ねじか、または締結部材による接続である。これらの接続の構造は前記の実施例を参照してもよく、ここで説明を省略する。接続の過程において、係合で接続される実施例において、例えば一体的な係合構造または複数の分離された係合構造を同時にベースに接続することによって、固定部材がレンズ部材に付与する力を均一的にさせる。また、締結部材で接続される実施例において、固定部材の第２部分をベースに接続する前に、押し潰された後に固定部材の第２部分とベースのピン穴とにピンを挿入することを含むことによって、固定部材とレンズ部材とベースとの位置を相対固定(プレ固定ステップ)させ、それから締結部材で固定する。例えば、ベースの周辺に複数のピンを均一的に分布させ、複数のピンを同時に挿入し、固定することができる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、固定部材の第１部分とレンズ部材との互いに対向する領域において、固定部材の第１部分がレンズ部に対向する表面と、レンズ部材が固定部材の第１部分に対向する表面とのいずれか一方に突起部を設け、他方に第１溝を設け、レンズ部材を固定部材に設けるステップにおいて、突起部を第１溝に嵌合する。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、ベースをレンズ部材とガスケットとに設けるステップの前に、レンズ部材におけるシールリングの箇所にシーラントを設けるスッテプをさらに含む。
例えば、シーラントとガスケットとが結合された二重シールはシール性能をさらに向上することができる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、シーラントはシールリングの外側に設けられる。
例えば、シーラントをガスケットの外側に設けることによって、シーラントが発光ダイオード素子への汚染を避けることができる。
例えば、本発明の１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置の組立方法において、ガスケットにマッチングされる第２溝がレンズ部材に設けられ、ガスケットは第２溝の中に設けられる。
例えば、ガスケットにマッチングされる第２溝を設けることは、シール性能をさらに向上することができ、シーラントの塗布をしやすくさせ、シーラントの溢れ出しによるレンズ部材または発光ダイオード素子に対する汚染を防止する。
本発明の少なくとも１つの実施例に係る発光ダイオード照明装置およびその組立方法は、レンズ部材の真ん中が突起されやすい問題を避け、レンズ部材におけるレンズと発光ダイオード素子との良好な配光性能を保証する。
以上は本発明の保護範囲を限定するものではなく、本発明の実施形態の例示に過ぎなく、本発明の保護範囲は添付した請求項によって確定される。
本願は、２０１５年３月１３日出願の中国特許出願第ＣＮ２０１５１０１１０５６９.８号に基づく優先権を要求し、上記中国特許出願のすべての内容はここに参照として本願の一部に取り込まれる。

Claims (20)

  1. 取付面を1つ有するベースと、
    前記ベースの取付面に設けられる発光ダイオード素子と、
    前記ベースの前記取付面の一方の側に設けられるレンズ部材と、
    前記ベースと前記レンズ部材との間に設けられるガスケットであって、前記発光ダイオード素子を前記ガスケットによって囲まれる領域に位置させるガスケットと、
    前記レンズ部材の前記ベースの反対側に設けられ前記レンズ部材の一部に対向する第１部分と、前記第１部分から延びて前記ベースに接続される第２部分と、を含む固定部材であって、前記固定部材の第１部分が前記レンズ部材に対して前記ベースに向かう圧力を付与する固定部材と、を含み、
    前記ガスケットを支点として、前記固定部材の第１部分が前記ガスケットの内側において前記レンズ部材に付与するモーメントの絶対値が、前記固定部材の第１部分が前記ガスケットの外側において前記レンズ部材に付与するモーメントの絶対値以上である、発光ダイオード照明装置。
  2. 前記レンズ部材と前記ベースとの間で前記ガスケットによって囲まれる領域は、密閉された収納スペースを構成し、前記発光ダイオード素子が前記収納スペース内に位置する、請求項１に記載の発光ダイオード照明装置。
  3. 前記固定部材の第１部分は環形構造になり、前記ベースの取付面に垂直する方向で前記レンズ部材の周辺部分と重なるように設けられる、請求項１に記載の発光ダイオード照明装置。
  4. 前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材とが互いに対向する領域において、前記固定部材の第１部分における前記レンズ部材に対向する表面と前記レンズ部材における前記固定部材の第１部分に対向する表面とのいずれか一方に突起部が設けられ、他方に第１溝が設けられ、前記突起部が前記第１溝に嵌合される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  5. 前記突起部または前記第１溝と前記固定部材の第２部分との間、および前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材との間に隙間を有する、請求項４に記載の発光ダイオード照明装置。
  6. 前記突起部または前記第１溝が前記ガスケットの内側または前記ガスケットの真上に設けられる、請求項５に記載の発光ダイオード照明装置。
  7. 前記突起部が前記固定部材の第１部分に設けられ、前記第１溝が前記レンズ部材に設けられる、請求項４に記載の発光ダイオード照明装置。
  8. 前記第２部分が前記レンズ部材の側面から前記ベースの側面まで延びる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  9. 前記レンズ部材と前記ベースとの互いに対向する表面の少なくとも一方には第２溝が設けられ、前記ガスケットが前記第２溝に設けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発光ダイオード照明装置。
  10. 前記レンズ部材と前記ガスケットとの接触位置の表面と、前記ベースと前記ガスケットとの接触位置の表面との距離は、前記ガスケットが前記ベースの取付面に垂直する方向で圧力を受けない最初寸法よりも小さい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  11. 前記ベースと前記レンズ部材との間で、前記ガスケットの箇所にシーラントが設けられる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  12. 前記シーラントが前記ガスケットの外側に設けられる、請求項１１に記載の発光ダイオード照明装置。
  13. 少なくとも１つの発光ダイオード素子を含み、前記レンズ部材上は少なくとも１つのレンズを含み、前記少なくとも１つの発光ダイオード素子と前記少なくとも１つのレンズが対応される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  14. 前記ガスケットによって囲まれる領域において、前記レンズ部材の少なくとも一部が前記ベースに接触される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  15. 前記レンズ部材が、レンズが設けられた透明板状部材である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  16. 前記第２部分が一体的な環状構造である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  17. 前記第２部分が分離された複数の第２サブ部分を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発光ダイオード照明装置。
  18. 前記複数の第２サブ部分が前記レンズ部材の周辺に均一に分布される、請求項１７に記載の発光ダイオード照明装置。
  19. 請求項１に記載の発光ダイオード照明装置の組立方法であって、
    前記第１部分の前記レンズ部材に対向する表面を上向きにするように前記固定部材を設けるとともに、前記レンズ部材を前記固定部材に設けるステップと、
    前記レンズ部材に前記ガスケットを設けるステップと、
    前記発光ダイオード素子が設けられたベースを、前記発光ダイオード素子が設けられた一側が前記レンズ部材に対向する状態で、前記レンズ部材と前記ガスケットに設けるとともに、前記固定部材の第２部分を前記ベースに接続させるステップと、を含む、発光ダイオード照明装置の組立方法。
  20. 前記固定部材の第１部分と前記レンズ部材とが互いに対向する領域において、前記固定部材の第１部分における前記レンズ部材に対向する表面と、前記レンズ部材における前記固定部材の第１部分に対向する表面とのいずれか一方に突起部が設けられ、他方に第１溝が設けられ、
    前記レンズ部材を前記固定部材に設けるステップで、前記突起部を前記第１溝に嵌合する、請求項１９に記載の発光ダイオード照明装置の組立方法。
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